高分辨率日夜两用cs接口定焦镜头的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2，所述前组A的焦距fA=-8.66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6.92mm。该镜头采用了CS接口，满足客户对CS接口的需求，且合理分配了前组A和后组B的光焦度，具有低畸变、大相对孔径、宽光谱共焦、分辨率优于300万像素等优点，是微型电视监控摄像系统的主流产品。
【专利说明】高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种视频技术的光学摄像装置，特别是一种高分辨率日夜两用CS接 口定焦镜头。
【背景技术】
[0002] 小型电视监控摄像机的出现和应用已有20?30年的历史了，有多种多样规格型 号的微型摄像镜头与其配套。它们的性能指标良莠不齐，大多数属于低档产品，性能指标 低，只适配于20?30万像素的普通摄像机；适应的光谱范围窄，只能在480nm?700nm的 白昼光线条件下使用；图像畸变量大，图像畸变与现实景象画面差变大，真实性差。
【发明内容】
[0003] 为了适应微型摄像的高清晰度的发展，提升微型视频摄像系统的图像画质，提高 画面的真实性，扩大微型摄像机系统的应用范围，克服微型摄像镜头现有技术性能指标低 这一缺陷，本发明的目的在于为微型视频摄像系统提供一种低畸变、大相对孔径、宽光谱共 焦、分辨率优于300万像素、采用CS接口的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头。
[0004] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜 头，所述镜头的机械结构采用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦 度为负的前组A和光焦度为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-ι和双凹透 镜A-2,所述前组A的焦距f A=-8. 66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜 B-2与双凹透镜B-3密接的胶合组，所述后组B的焦距fB=6. 92mm。
[0005] 在进一步的技术方案中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是4. 8~4. 90mm，所述 前组A中的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2之间的空气间隔是0. 31~0. 38mm，所述后组B 中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0. 1~0. 12_。
[0006] 在进一步的技术方案中，所述负月牙型透镜A-1的厚度为1. 50mm，所述双凹透 镜A-2的厚度为1. 35mm，所述双凸透镜B-1的厚度为2. 05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为 3. 8謹，所述双凹透镜B-3的厚度为3. 9謹。
[0007] 在进一步的技术方案中，所述负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2均采用高折射、低 色散的光学玻璃材料。
[0008] 在进一步的技术方案中，所述镜头的机械结构包括主筒和连接座，所述光学系统 设置于主筒内并由前端的压圈紧固住，所述压圈前端外侧壁与主筒螺纹连接并由顶丝顶 住，所述双凹透镜A-2和双凸透镜B-1之间设置有第一隔圈，所述双凸透镜B-1与双凸透镜 B-2之间设置有第二隔圈，所述连接座前端侧壁通过锁紧钉锁紧于主筒上的限位环槽，所述 连接座后端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺纹连接，所述连接座后端外侧壁设置有CS接 口，所述连接座前端侧壁设置有主筒上的限位环槽相配合的限位钉。
[0009] 与现有技术相比，本发明具有以下优点： (1)采用正负光焦度分离的反远距型结构，前组A的焦距fA=-8. 66mm，后组B的焦距 fB=6. 92mm，两组元组合后，使得镜头的后主点前移，镜头的后截距达到7. 5mm。
[0010] (2)前组A的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2都选用高折射率的玻璃，承担了 很大的光焦度，使得广角的斜光线，经过前组后，快速"收敛"，与光轴的倾斜夹角减小，经后 组B折射后，主光线与光轴的夹角减小，使得镜头实现了优良的像差校正，且使像面的照度 均匀。
[0011] (3)在镜头的后组放置鼓型的双凸透镜B-2,有效地利用它来校正镜头的像差，使 得镜头的分辨率高达300万像素。
[0012] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明实施例的光学系统图。
[0014] 图2为本发明实施例的机械结构图。
[0015] 图中：A-前组A，A-1-负月牙型透镜Α-1，Α-2-双凹透镜A-2，B-后组双凸 透镜B-l，B-2-双凸透镜B-2, B-3-双凹透镜B-3, 0-像面；1-主筒，2-BC隔圈，3-CD隔圈， 4-后压圈，5-负月牙型透镜A-1，6-双凹透镜A-2, 7-双凸透镜B-1，8-双凸透镜B-2,9-双 凹透镜B-3。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，一种高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，所述镜头的机械结构采 用CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度 为正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2,所述前组A的焦距 fA=-8. 66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接 的胶合组，所述后组B的焦距fB=6. 92mm。
[0017] 在本实施例中，所述前组A和后组B之间的空气间隔是4. 8~4. 90mm，所述前组A中 的负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2之间的空气间隔是0. 31~0. 38mm，所述后组B中的双凸 透镜B-1和胶合组之间的空气间隔是0. 1~0. 12_。
[0018] 在本实施例中，所述负月牙型透镜A-1的厚度为1. 50mm，所述双凹透镜A-2的厚度 为1. 35mm，所述双凸透镜B-1的厚度为2. 05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为3. 8mm，所述双 凹透镜B-3的厚度为3. 9_。
[0019] 在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：（1)焦距： f' =12mm;(2)相对孔径F=1.6;(3)视场角：2w彡35。；（4)分辨率：可与300万像素高分 辨率C⑶或CMOS摄像机适配；（5)光路总长Σ彡23_，光学后截距Γ彡7. 5mm; (6)适用 谱线范围：480nm?850nm。
[0020] 本发明在光学设计时，对485?850nm的宽光谱范围进行像差校正和平衡，使镜头 在宽光谱范围都具有优良的像质，实现了宽光谱共焦。这样镜头不仅能在白昼的光照环境 下清晰成像，在夜间极低照度环境下，通过红外补光，也能清晰成像。本发明的负月牙型透 镜A-1和双凹透镜A-2选用高折射、低色散的光学玻璃材料，通过计算机光学辅助设计和优 化校正了光学镜头的各种像差使镜头实现高分辨率，更符合高清晰度视频摄像的要求，适 用于全景机摄像。
[0021] 如图2所示，所述镜头的机械结构包括主筒和连接座，所述光学系统设置于主筒 内并由前端的压圈紧固住，所述压圈前端外侧壁与主筒螺纹连接并由顶丝顶住，所述双凹 透镜A-2和双凸透镜B-1之间设置有第一隔圈，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2之间设 置有第二隔圈，所述连接座前端侧壁通过锁紧钉锁紧于主筒上的限位环槽，所述连接座后 端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺纹连接，所述连接座后端外侧壁设置有CS接口，所述连 接座前端侧壁设置有主筒上的限位环槽相配合的限位钉。
[0022] 在本实施例中，所述压圈与主筒的配合保证全部镜片的装配固定性和稳定性，所 述顶丝保证压圈装配的固定性和稳定性，所述第一隔圈和第二隔圈保证其镜片的通光和镜 片之间的空气距离，所述锁紧钉保证镜头聚焦的固定性和稳定性，所述连接座与主筒之间 的间隙螺纹配合起到微调焦作用，所述连接座标配的接口 Γχ (1/32)"保证与摄像机完美 配合，所述限位钉与主筒的配合限制连接座移动的范围以防止连接座脱落。
[0023] 在本实施例中，保证镜片空气间隔的隔圈与镜片接触的平面要有精确的垂直度来 保证镜片装配的准确性；设计主筒时，对内孔内径尺寸进行严格的尺寸控制，使其与镜片配 合紧密，达到镜片安装要求的同轴度和镜片光轴的一致性，且在主筒上有严格的尺寸及位 置要求。本发明结构轻巧，满足总体体积小、精致的原则，且为了配合紧凑，可采用数控加工 工艺，保证其精度的准确性。
[0024] 本发明在结构设计时，既保证镜头的同心度、精度和轴向位置的准确，又使结构设 计紧凑小巧(整体尺寸 φ30πιπιΧ21. 6_)，能适用于结构更加紧凑的场合，比如小型的球机 等等，其适用面更广。其中所有结构零件采用数控精密加工工艺，满足光学设计对空气距离 的严格要求，使镜头的结构紧凑，满足客户对CS接口的需求。
[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1. 一种高分辨率日夜两用cs接口定焦镜头，其特征在于：所述镜头的机械结构采用 CS接口；所述镜头的光学系统沿光线入射方向依次设有光焦度为负的前组A和光焦度为 正的后组B，所述前组A依次设有负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2,所述前组A的焦距 fA=-8. 66mm，所述后组B依次设有双凸透镜B-1以及由双凸透镜B-2与双凹透镜B-3密接 的胶合组，所述后组B的焦距fB=6. 92mm。
2. 根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述前组 A和后组B之间的空气间隔是4. 8~4. 90mm，所述前组A中的负月牙型透镜A-1和双凹透镜 A-2之间的空气间隔是0. 31~0. 38_，所述后组B中的双凸透镜B-1和胶合组之间的空气间 隔是 〇· 1 ?〇· 12mm。
3. 根据权利要求1或2所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述 负月牙型透镜A-1的厚度为1. 50mm，所述双凹透镜A-2的厚度为1. 35mm，所述双凸透镜B-1 的厚度为2. 05mm，所述双凸透镜B-2的厚度为3. 8mm，所述双凹透镜B-3的厚度为3. 9mm。
4. 根据权利要求1或2所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述 负月牙型透镜A-1和双凹透镜A-2均采用高折射、低色散的光学玻璃材料。
5. 根据权利要求1所述的高分辨率日夜两用CS接口定焦镜头，其特征在于：所述镜头 的机械结构包括主筒和连接座，所述光学系统设置于主筒内并由前端的压圈紧固住，所述 压圈前端外侧壁与主筒螺纹连接并由顶丝顶住，所述双凹透镜A-2和双凸透镜B-1之间设 置有第一隔圈，所述双凸透镜B-1与双凸透镜B-2之间设置有第二隔圈，所述连接座前端侧 壁通过锁紧钉锁紧于主筒上的限位环槽，所述连接座后端内侧壁与竹筒后端外侧壁间隙螺 纹连接，所述连接座后端外侧壁设置有CS接口，所述连接座前端侧壁设置有主筒上的限位 环槽相配合的限位钉。
【文档编号】G02B1/00GK104090349SQ201410335285
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】郑志勇, 刘辉, 陈开阮, 何文 申请人:福建福光数码科技有限公司